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Colegio Guatemalteco Bilingüe
Curso: Física
Prof. Manuel Cartagena.
Repaso de examen final..
Nombre: ________________________________________________ Sección:______ Clave: ________
Instrucciones: Resuelva los siguientes problemas que se le presentan a continuación. Deje constancia de su
procedimiento.
TEMA 1-TRABAJO, ENERGÍA Y POTENCIA
1. A continuación se muestran algunos conceptos físicos y sus respectivas unidades en el sistema Internacional de
Unidades. Conéctalos mediante líneas.
Fuerza
Masa
Energía cinética
Tiempo
Aceleración
Velocidad
Potencia
Trabajo
Desplazamiento
m/s
Kg m/s2 Kg
m/s2
N·M
J/s
N
m
2. Asocia los conceptos de la columna de la izquierda con las expresiones matemáticas de la columna de la
derecha.
a)
b)
c)
d)
e)
Fuerza
Trabajo
Potencia
Energía cinética
Energía potencial
¤ W/t
¤ m · v2/2
¤ F·d·cos
¤m·a
¤ mgh
En las siguientes afirmaciones, escribe SÍ o NO según corresponda:
3. Se realiza trabajo cuando una fuerza es perpendicular al desplazamiento._____
4. Para realizar un trabajo es necesario aplicar una fuerza._______
5. El trabajo es una cantidad vectorial._______
6. La energía es un concepto asociado a trabajo.________
7. Si el trabajo neto es positivo, entonces la energía cinética disminuye.______
8. Una maquina tiene mayor potencia cuando menos trabajo realiza.______
Encierra en un círculo la respuesta correcta Principio de conservación de la energía.
1. Cuando una fuerza no conservativa actúa sobre un objeto
a)La energía cinética siempre es mayor que la potencial.
b) Se conserva la energía mecánica.
c) Siempre se conserva la energía cinética.
d) Se conserva la energía total.
2. La energía mecánica resulta de
a)la suma de dos energías cinéticas.
b) La suma de la energía potencial y la energía química.
c) La energía potencial y la energía cinética.
d) La suma de la energía eléctrica y energía radiante.
3. En una colisión elástica NO se cumple que
a)la energía total se conserva
b) la energía cinética antes y después de la colisión es la misma.
c) La energía mecánica se disipa.
d) Hay intercambio de energía entre los objetos que colisionan.
4. Una esfera choca contra un resorte y lo comprime. En esta situación hay manifestación de energías:
a)Potencial gravitacional y potencial elástica.
b) Potencial elástica y térmica.
c) Cinética y potencial elástica.
d) Potencial gravitacional y cinética.
s
5. A continuación se dan algunos recursos energéticos, clasificados en energéticos, clasificados en renovables, no
renovables, convencionales o alternativos, según corresponda.
a) Carbón
b) Agua
c) Uranio
d) Viento
e) Residuos orgánicos
f) Petróleo
g) Mareas
h) Sol
6. ¿En qué consiste el principio de conservación de la energía?
7. La energía que se relaciona con un resorte comprimido es:
a) Eléctrica
b) Potencial gravitacional
c) Potencial elástica
d) cinética
Segunda Ley de Newton
1) Si la aceleración del sistema es de 1.85 m/s 2. Calcule la masa y la tensión en cada cuerda.
________________________
R
R ________________________
2) Suponga que el peso del bloque A de la figura es de 38 N y que el coeficiente de fricción es
de 0.329
¿Cuál será el peso del bloque B si el bloque A se mueve hacia arriba del plano inclinado
con una aceleración de 2.54 m / s 2?
R ________________________
3) Una caja de 65 kg es arrastrado por una cuerda que forma un ángulo de 38° con la horizontal
cuando la tensión en la cuerda es de 155 N, la aceleración horizontal es 1.95 m/s 2 ¿Cuál es el
coeficiente de fricción?.
R______________________
Trabajo y Energía
1.- Calcule el trabajo resultante de un bloque de 8 kg que es empujado hacia
arriba. La rampa tiene una altura vertical de 1.67 m y una longitud horizontal de
6.90 metros. La fuerza que lo empuja es
de 180 newton.
R ________________________
2.-Un objeto de 9.50 kg desliza hacia abajo por un tablero inclinado desde una
altura de 1.85 m hasta el suelo, perdiendo 14.90% de su energía por la fricción.
¿Cuál es su velocidad cuando llega al suelo?
R ________________________
3.- Un trineo de 50 kg se jala 20 m sobre el hielo a una velocidad constante (a= 0). El coeficiente de fricción entre el trineo y el hielo
es de 0.13. a) ¿Cuál es la fuerza de fricción? b) ¿Cuánto trabajo se efectúa al jalar el trineo los 20 m? c) Si esta operación requiere 1
minuto cual es su potencia en HP,
R ________________________
4.- Una maleta de 38 kg cae desde un globo aerostático que se encuentra a una altura de 1000 m. a) Si la maleta pierde 90% de su
energía potencial inicial por causa de la fricción del aire, ¿Cuál es su energía cinética justo antes de llegar al suelo? b) ¿Qué velocidad
tiene antes de hacer contacto con el suelo?
R ________________________
1.- Un cubo cuelga de una cuerda enrollada con varias vueltas en un carrete circular cuyo radio es de 60 cm. El
cubo parte del reposo y asciende hasta una altura de 20 m en 5 s.(a)¿ Cuántas revoluciones giró el carrete? (b)¿
Cuál fue la rapidez angular media del carrete al girar?
2.- Una rueda de 88.0 cm de diametro parte del reposo y completa 130 revoluciones en 5.00 seg. (a)¿Cuál es la
velocidad angular media en rad/s? (b) ¿Cuál es la velocidad tangencial final de un punto situado en el borde de
la rueda? (c)¿Cuál es la aceleración angular de la rueda? (d) ¿ Cuál es la aceleración tangencial de un punto
localizado en el borde de esa rueda?
3.- La rueda de una carreta mide 75 cm de diámetro y está montada en un eje central sobre el cual gira a 300
rev/min. Se puede considerar que la rueda es un aro circular de 4.5 kg de masa y cada uno de sus 15 rayos de
madera de 800 g puede considerarse como una varilla delgada que gira sobre sus extremos. Calcule el momento
de inercia de toda la rueda. ¿Cuál es su energía cinética rotacional?
4.- Un disco rectificador de 12 kg tiene 80 cm de diámetro y gira a 600 rev/min. ¿Qué fuerza de frenado se
deberá aplicar tangencialmente al disco para detener su movimiento de rotación en 5 s?
5.- Un motor de 3.12 kW impulsa durante 12 s una rueda cuyo momento de inercia es 3.5 kg . m2 . Suponiendo
que la rueda estaba inicialmente en reposo, ¿Cuál es su rapidez angular final?
6.- Un cilindro de 3.5 kg tiene un radio de 50 cm. Rueda sin deslizarse a lo largo de una superficie horizontal
a una velocidad de 18 m/s. (a) ¿Cuál es su energía cinética trasnacional? (b) ¿Cuál es su energía cinética
rotacional? (c )¿Cuál es la energía cinética total?
7.- Una rueda grande de turbina pesa 1420 kg y tiene un radio de giro de 1.3 m. Un momento de torsión
friccional de 120 N . m se opone a la rotación de eje.
¿Qué momento de torsión se deberá aplicar para
acelerar la rueda desde el reposo
hasta 900 rev/min en 10 s?
Leyes de Newton
La masa del bloque B de la figura es de 4 kg. ¿Cuál será la masa del bloque A si se mueve
hacia abajo del plano inclinado con una aceleración de 2.0 m/ s 2 , desprecie la fricción.
R/ m = 7.28 kg
4.5 kg
6 kg
A
µ = 0.251
B
40º
8.3 kg
60º
Fluidos-Presión.
7.- Un cabezal de trailer de 51650 kg está sustentado por seis llantas infladas a una presión manométrica de
480 KPa. Sin tener en cuenta los efectos del grosor del recubrimiento, calcule el área de contacto entre cada
llanta y el suelo.
R. ___________________________
8.- Un mini submarino se sumerge a una profundidad de 250 pies y se nivela. El interior del mini submarino
se mantiene a la presión atmosférica .¿Cuál es la presión y la fuerza total aplicada a la escotilla de 5.8 pies de
diámetro. El peso especifico del agua de mar es de
aproximadamente 64 lb / pie 3
R. __________________________ R. ___________________________